Dans les activités sportives, dans les hôpitaux et dans notre vie quotidienne, l'utilisation de compresses instantanées chaudes et froides est très courante. Dans les deux cas, certaines substances réagissent avec l'eau. Par exemple, dans le cas de la compresse froide, elle contient deux capsules séparant l'eau du NH4AU3, qui, dissous dans l'eau, absorbe la chaleur et produit un froid instantané. Dans le cas des compresses chaudes, le CaCl se dissout dans l'eau2 ou le MgSO4, qui libèrent de l'énergie produisant de la chaleur.
Mais pourquoi certaines solutions dégagent de la chaleur, étant exothermiques; et d'autres absorbent, étant endothermique ?
Eh bien, pour comprendre cette question, nous devons étudier la variation d'enthalpie (ΔH) des solutions, qui se compose de deux étapes :
(1er) Enthalpie réticulaire (ΔHret): lorsqu'un soluté se dissout dans l'eau, la première étape consiste à séparer ses ions qui sont dans un réseau cristallin. Pour rompre les liaisons entre les ions, il est nécessaire de fournir de l'énergie au système. Ce premier processus est donc
endothermique, car il absorbe de l'énergie; être à toi enthalpie positive (ΔH > 0).
(2e) Enthalpie d'hydratation (ΔHcaché): après que les ions se séparent, ils sont enveloppés par les molécules de solvant. Dans le cas de l'eau, c'est le solvant et on dit que l'hydratation a lieu. Les dipôles de l'eau sont respectivement attirés par les ions de charges opposées; ainsi, pour que cette interaction ait lieu, la libération d'énergie est nécessaire. Ainsi, en hydratation l'enthalpie sera négative (ΔH < 0), car le processus est exothermique.
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La figure ci-dessous montre comment se produit l'hydratation, dans laquelle il y a interaction ion-dipôle, c'est-à-dire attraction entre les charges des ions séparés et le dipôle d'eau :
Le changement d'enthalpie de la solution (ΔHSoleil) sera déterminé par la somme de ces deux enthalpies. Si le résultat est positif, cela signifie que l'enthalpie réticulaire est plus élevée, donc l'enthalpie de dissolution indiquera que le processus est endothermique.
Le diagramme d'enthalpie d'une dissolution endothermique est présenté ci-dessous :
Ceci est indiqué par le cas de dissolution d'iodure de potassium illustré ci-dessous :
Votre diagramme d'enthalpie sera représenté par :
Si le résultat est positif, l'enthalpie d'hydratation sera supérieure à celle réticulaire et le processus est exothermique. Les diagrammes enthalpiques des dissolutions exothermiques sont représentés comme indiqué dans l'exemple suivant :
Notez votre diagramme d'enthalpie ci-dessous :
Par Jennifer Fogaça
Diplômé en Chimie
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. « Variation d'enthalpie de solution »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-entalpia-solucao.htm. Consulté le 28 juin 2021.
